DE2802888A1

DE2802888A1 - Drehzahlregler fuer kraftstoffeinspritzpumpen mit einer angleichung der einspritzmenge

Info

Publication number: DE2802888A1
Application number: DE19782802888
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Grad Zibold
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-01-24
Filing date: 1978-01-24
Publication date: 1979-07-26
Also published as: US4253438A; JPS54109522A; GB1596955A

Description

Stand der Technik ^T

Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie er aus der DE-OS 2 449 859 bekannt ist. Bei der dort verwendeten Verteilereinspritzpumpe steigt die Fördermenge mit zunehmender Drehzahl an. Dieses. Ansteigen wird durch die Anordnung der weiteren Feder(Angleich: ausgeglichen, so daß im ganzen Regelfeld bei zunehmender Drehzahl nur ein geringer oder gar kein Mengenanstieg · der Einspritzmenge erfolgt, insbesondere auch im Vollastbereich. Dies zeigt aber für das Fahrverhalten von Fahrzeugen Nachteile, und zwar insbesondere im Beschleunigungsverhalten. Es wäre hier günstiger, bei Vollast mit zunehmender Drehzahl auch eine ansteigende Einspritzmenge zu erhalten, bei Teillast jedoch nur im unteren Drehzahlbereich.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Regler gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, bei dem eine Angleichung derEinspritzmenge nur im Teillastgebiet, nicht aber im nahen Vollastbereich erfolgt, so daß dort eine erhöhte Einspritzmenge für eine rasche Beschleunigung zur Verfügung steht,und insbesondere bei einer Benzineinspritzung zur Motorkühlung ein ausreichend fettes Brenngasgemisch vorhanden ist.

Lösung der Aufgabe

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zusätzlich zum Anschlag ein Voranschlag vorgesehen ist, durch

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den der Starthebel mindestens im Vollastbereich ab einer Angleichdrehzahl vor Erreichen des Anschlags in Anschlagrichtung blockierbar ist.

Vorteile der Erfindung

Durch den mindestens im Vollastbereich wirksam werdenden Voranschlag wird in diesem Vollastbereich die Wirkung der weiteren Feder für die Angleichung der Einspritzmenge blockiert. Dadurch bleiben im VoHastbereich eine durch anderweitige Mittel, z.B. durch hydraulische Maßnahmen erhaltene Charakteristik voll erhalten, während im Teillastbereich die Vorteile der Angleichung zur Geltung kommen und damit insbesondere ein günstiger Teillastverbrauch erreichbar ist, der sich im Durchschnittsverbrauch bei Fahrzeugen besonders günstig auswirkt.

Um sicher zu sein, daß der Voranschlag nur im Vollastbereich wirksam wird, kann in vorteilhafter Weise der Voranschlag über einen Vollastanschlag steuerbar sein. Der Voranschlag selbst kann zweckmäßig durch einen mit dem Starthebel und dem Vollastanschlag zusammenwirkenden Zusatzhebel gebildet sein, der bei einem Drehzahlregler, bei dem der Starthebel über die Startfeder mit einem Schlepphebel zusammenwirkt, als zweiarmiger Hebel ausgebildet und am Schlepphebel schwenkbar gelagert ist, wobei ein Arm als Voranschlag mit dem Starthebel und der andere Arm mit dem Vollastanschlag im Vollastbereich zusammenarbeitet. Der Zusatzhebel läßt sich besonders einfach und stabil ausbilden, wenn er im Querschnitt U-förmig ist und einer der U-förmigen

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Schenkel eine mit dem Vollastanschlag zusammenwirkende Verlängerung aufweist. Platzsparend kann dann der Schlepphebel zwischen den Schenkeln des Zusatzhebels angeordnet sein.

Die Angleichdrehzahl/ab der die Angleichung mit steigender Drehzahl beginnt, kann besonders einfach durch Änderung der relativen Lage der weiteren Feder gegenüber dem Starthebel einstellbar sein, wenn die weitere Feder am Starthebel vorgesehen ist. Ebenso gut kann die weitere Feder auch am Schlepphebel vorgesehen sein und dann mit dem Starthebel zusammenwirken.

Um eine bessere Abstufung der Wirksamkeit des Voranschlags im Bereich kurz vor dem Vollastbereich zu erreichen, kann zusätzlich zum auf den Voranschlag wirkenden Vollastanschlag ein weiterer direkt auf den Starthebel oder den Schlepphebel wirkender, vorzugsweise einstellbarer Vollastanschlag vorgesehen sein, wobei beide Anschläge unabhängig voneinander einstellbar sein können. Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die beiden Vollastanschläge miteinander kombiniert sind und beispielsweise durch änen, einen Absatz aufweisenden Exzenterbolzen gebildet werden. Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden

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Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Verteilereinspritzpumpe mit Drehzahlregler in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen dem in Fig. 1 dargestellten Schnitt entsprechenden Teilschnitt, den Starthebel, den Schlepphebel und den Zusatzhebel in größerem Maßstab zeigend,

Fig. 3 eine Ansicht des Zusatzhebels in der Richtung des Pfeils III in Fig. 2,

Fig. 4 ein Regelkennfeld, bei dem die positive Angleichung über den ganzen Lastbereich wirkt und

Fig. 5 das in Fig. 4 dargestellte Kennfeld, bei dem die positive Angleichung im Vollastbereich durch den Zusatzhebel aufgehoben ist.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

In allen Figuren werden für entsprechende Teile die
gleichen Bezugszeichen verwendet. In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet in einer Zylinderbohrung 2 ein Pumpenkolben 3, der durch nicht dargestellte Mittel entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder in eine hin- und hergehende
und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird.
Der Pumpenarbeitsraum 4 dieser Pumpe wird über in der Mantelfläche des Pumpenkolbens 3 angeordnete Längsnute

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und einem im Gehäuse 1 verlaufenden Kanal 6 aus einem Saugraum 7 mit Kraftstoff versorgt, solange der Pumpenkolben seinen Saughub ausführt bzw. seine untere Totpunktlage einnimmt. Sobald beim Beginn des Druckhubs und nach einer entsprechenden Verdrehung des Pumpenkolbens der Kanal 6 geschlossen ist, wird der im Pumpenarbeitsraum 4 befindliche Kraftstoff in einen im Pumpenkolben 3 verlaufenden Längskanal 8 gefördert. Vom Längskanal 8 wird der Kraftstoff weiter über eine abzweigende Radialbohrung 9 und eine in der Oberfläche des Pumpenkolbens 3 angeordnete Verteilerlängsnut 10 einer von Druckleitungen 11 zugeführt. Die Druckleitungen 11 sind entsprechend der zu versorgenden Zahl von Motorzylindern am Umfang der Zylinderbohrung 2 verteilt angeordnet und führen über jeweils ein in Förderrichtung öffnendes Rückschlagventil 12 zu den nicht dargestellten Einspritzventilen an den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine.

Der Saugraum 7 wird über eine Förderpumpe 13 aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 14 mit Kraftstoff versorgt.

Durch ein Drucksteuerventil 15 parallel zur Kraftstoffförderpumpe 13 wird der Druck im Saugraum 7 in bekannter Weise gesteuert.

Auf dem Pumpenkolben 3 ist ein als Fördermengenverstellglied wirkender Ringschieber 16 verschiebbar, der eine mit dem Längskanal 8 in Verbindung stehende Radialbohrung 17 während des Druckhubverlaufs des Pumpenkolbens 3 aufsteuert und damit das Förderende bzw. die vom Pumpenkolben 3 in die Druckleitung 11 geförderte Fördermenge

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bestimmt. Der nach dem Aufsteuern abströmende Kraftstoff strömt in den Saugraum 7 zurück.

Der Ringschieber 16 wird über einen Starthebel 18 verschoben, der um eine fest ins Gehäuse 1 eingesetzte Achse 19 schwenkbar ist und an seinem einen Ende mit einem Kopf 20 in eine Ausnehmung 21 des Ringschiebers 16 eingreift. An den anderen Arm des Starthebels 18 greift ein Fliehkraftregler 23 als Drehzahlsignalgeber an. Der durch ein nicht dargestelltes Getriebe entsprechend der Pumpenkolbendrehzahl angetriebene Fliehkraftregler 23 besitzt einen Träger 24, auf dem Fliehgewichte 25 angeordnet sind. Zentral auf der Achse 26 des Fliehkraftreglers 23 ist eine Muffe 27 verschiebbar angeordnet, an deren unterstes Ende nasenförmige Teile 28 der Fliehgewichte 25 angreifen, so daß die Muffe 27 bei der Auslenkung der Fliehgewichte 25 durch die Fliehkräfte axial auf der Achse 26 verschoben wird und gleichzeitig den Starthebel 18 und damit den Ringschieber 16 verschiebt. Zur möglichst reibungsfreien und momentenfreien tibertragung der Stellbewegung des Fliehkraftreglers 23 besitzt der Starthebel 18 am Angriffspunkt der Muffe 27 eine halbkugelförmige Ausprägung 29.

Auf derselben Achse 19 ist unabhängig vom Starthebel ein einarmiger Schlepphebel 30 schwenkbar angeordnet. Dieser Schlepphebel 30 ist symmetrisch zum Starthebel 18 gelagert und besitzt eine Ausnehmung 31, in die der Starthebel 18 ragt, so daß beide Hebel 18,30 unabhängig voneinander schwenkbar sind. Die Enden beider Hebel überdecken sich also.

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Am Ende des Schlepphebels 30 ist eine Hauptregelfeder 33 an diesem angelenkt. Zu diesem Zweck ist die als Zugfeder ausgebildete Hauptregelfeder 33 mit ihrem einen Ende an einem Bolzen 34 befestigt, der den Schlepphebel 30 in einer Bohrung durchdringt und auf der gegenüberliegenden Seite einen Kopf 35 besitzt. Zwischen dem Kopf 35 und dem Schlepphebel 30 kann eine Leerlauffeder 36 angeordnet sein. Das andere Ende der Hauptregelfeder 33 hängt an einem willkürlich verstellbaren Hebel 37. Ferner kann ein verstellbarer Vollastanschlag 38 für den Schlepphebel 30 vorgesehen sein.

Der Schlepphebel 30 und der Starthebel 18 sind jeweils beide gekröpft, so daß bei Anlage beider Hebel aneinander ein parallelogrammähnlicher Zwischenraum entsteht. Beide Hebel verlaufen im wesentlichen in dieser Stellung parallel zueinander. In den Zwischenraum zwischen dem Schlepphebel 30 und dem Starthebel 18 ragt eine als Startfeder 39 dienende Blattfeder. Die Blattfeder ist etwa ab ihrer Mitte in Richtung zum Fliehkraftregler 23 abgeknickt und besitzt ferner ein zungenförmiges aufgebogenes Ende 41, das auf dem Starthebel 18 aufliegt. Die Startfeder 39 ist bestrebt, die beiden Hebel 18 und 30 auseinanderzudrücken.

Ferner ist am Starthebel 18 eine Angleichkapsel 42 vorgesehen, die zum Schlepphebel· 30 hin offen ist und in der ein Bolzen 43 angeordnet ist, der in einer Bohrung 44 im Boden der Kapsel geführt wird und an seinem äußersten Ende außerhalb der Kapsel einen Anschlag 45 in Form eines Sicherungsrings mit Scheibe besitzt. An dem dem Schlepphebel 30 benachbarten Ende des Bolzens hat dieser einen Kopf 46, de-r als Anschlag einer zwischen

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diesem und dem Boden der Kapsel 42 eingespannten weiteren Feder 47 dient. Durch Zwischenlegen von Scheiben am Anschlag 45 des Bolzens 43 kann die Vorspannung der Feder 47 und auch das Überstehmaß des Kopfs 46 variiert werden.

Der Kopf 46 ragt bei nicht aufeinandergepreßten Hebeln 18,30 über den Starthebel 18 hinaus. Zu diesem Zweck ist die Startfeder 39 und auch der Starthebel 18 entsprechend ausgespart. Der Kopf 46 dient also zunächst als Anschlag zwischen dem Schlepphebel 30 und dem Starthebel 18.

Erst bei steigender Drehzahl und steigenden Verstellkräften vom Fliehkraftregler 23 her wird der Bolzen 43 entgegen der Kraft der Feder 50 allmählich verschoben, bis er zur flachen Anlage zwischen Schlepphebel 30 und Starthebel 18 kommt. Diese Verschiebung bewirkt gleichzeitig eine Verschiebung des Ringschiebers 16 und eine Minderung der geförderten Einspritzmenge. Erst bei Erreichen der Abregelungsdrehzahl wird danach die Kraft der Hauptregelfeder 35 durch die Muffenkraft überwunden und der Ring-Schieber 16 weiter nach unten in Richtung einer minimalen Kraftstoffördermenge bzw. deren Unterbrechung verschoben, wie dies in den Fig. 4 und 5 erkennbar ist.

Mit der Angleichkapsel 42 wird somit eine positive Angleichung bzw. eine Angleichung im Regelsinn erzielt, was bedeutet, daß die z.B. normalerweise parallel verlaufende Vollastkennlinie ab einer bestimmten Drehzahl n" einev leichte Neigung annimmt, die durch die Federcharakteristik der Feder 47 und den Verstellweg des Bolzens 43 bestimmt wird.

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Um nun die Angleichung im Vollastbereich aufzuheben, ist am Schlepphebel ein Zusatzhebel 48 schwenkbar gelagert. Dieser Zusatzhebel 48 ist breiter ausgebildet als der Schlepphebel 30 und im Querschnitt U-förmig, so daß der Zusatzhebel 48 und der Schlepphebel 30 platzsparend mit nur geringem Abstand angeordnet werden können. Einer der Seitenteile des

zweiarmigen Zusatzhebels 48 weist eine Verlängerung auf, die mit einem gehäusefesten Vollastanschlag 50 zusammenwirkt, wenn der Schlepphebel 30 nahe seiner Vollaststellung ist. Der Zusatzhebel 48 weist eine .mit dem Starthebel 18 zusammenwirkende Abwinklung auf, die als Voranschlag 51 dient und im Vollastbereich verhindert, daß der Starthebel 18 am Anschlag 52 des Schlepphebels 30 zur Anlage kommt. Hierdurch wird die Angleichung durch Überbrückung der Feder 47 im Vollastbereich aufgehoben, so daß das Kennfeld im Vollastbereich mit zunehmender Drehzahl eine ansteigende Einspritzmenge aufweist, während im Teillastbereich durch die Angleichung ein konstanter oder abfallender Einspritzmengenverlauf gegeben ist, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Die Einspritzmengenregelung der vorbeschriebenen Einspritzpumpe arbeitet folgendermaßen:

Je nach Lage des Ringschiebers 16 wird während des Druckhubs bzw. des Förderhubs des Pumpenkolbens 3 die Radialbohrung 17 und damit die entlastendeVerbindung vom Arbeitsraum 4 zum Pumpensaugraum 7 früher oder später aufgesteuert und damit die Kraftstofförderung in der Druckleitung 11 unterbrochen. In der obersten Stellung des Ringschiebers 16 wird somit die maximale bzw. die ganze vom Pumpenkolben 3 geförderte Kraftstoff-

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menge den Druckleitungen 11 zugeführt. Je weiter der Ringschieber 16 nach unten verschoben wird, desto früher wird die Radialbohrung 17 aufgesteuert und die Förderung unterbrochen. In der gezeigten Startstellung in Fig. 1 liegt der Schlepphebel 30 am Vollastanschlag 38 an, während der Starthebel 18 durch die Blattfeder 39 auf die Muffe 27 des Fliehkraftreglers 23 gedrückt wird. Durch die Auslenkung des Starthebels 18 wird gleichzeitig der Ringschieber 16 in seine oberste Stellung bewegt, die der Förderung einer Kraftstoffübermenge entspricht (Fig. 4 und 5 Drehzahl unterhalb n¹). Nach dem Start der Brennkraftmaschine werden durch die steigende Drehzahl die Fliehgewichte 25 ausgelenkt, so daß die Muffe 27 nach oben\erschoben wird und mit steigender Drehzahl den Starthebel entgegen der Kraft der Startfeder 39 verschiebt bis zur Anlage des Kopfs 46 am Schlepphebel 30. In diesem Augenblick ist die Kraftstoffübermenge auf die normale Vollastmenge reduziert. Im weiteren Verlauf wird bei einer weiteren Steigerung der Drehzahl bis zum Erreichen der Drehzahl n" keine weitere Verschiebung des Starthebels 18 gegenüber dem Schlepphebel 30 erfolgen. Bei weiterer Drehzahlsteigerung wird nun die weitere Feder 47 durchgedrückt, so daß mit steigender Drehzahl eine geringfügige Mengenreduzierung der Einspritzmenge erfolgt und wie in den Fig. 4 und 5 ersichtlich, die Förderkennlinien ab dieser Drehzahl n" flacher verlaufen. Im Vollastbereich wird durch den Voranschlag 51 das Durchdrücken der Feder 47 verhindert, so daß nur die Fördermenge im Vollastbereich mit zunehmender Drehzahl gemäß der Pumpencharakteristik der Verteilereinspritzpumpe ansteigt. Im Teillastbereich ist der Voranschlag 51 nicht wirksam, hier wird die An- · gleichung durch die Wirkung der Feder 47 bewirkt. Beim Erreichen der Drehzahl ή"' wird die Kraft des Fliehkraft-

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reglers 23 so groß, daß die Kraft der Hauptregelfeder 33 überwunden und durch Schwenken der Hebel 18 und 30 eine Abreglung der Einspritzung erfolgt.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Ansprüche

^JLy Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen mit einem Starthebel, welcher einerseits mit einem Fördermengenverstellglied der Einspritzpumpe gekoppelt ist und an -welchem andererseits ein Drehzahlgeber mit drehzahlabhängiger Kraft entgegen einer willkürlich änderbaren Kraft einer Hauptregelfeder und der Kraft einer zu dieser Feder in Reihe geschalteten und bis zu einem Anschlag verformbaren Startfeder angreift und parallel zur Startfeder eine weitere, ebenfalls bis zum Anschlag verformbare Feder zur Angleichung der Einspritzmenge vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Anschlag (52) ein Voranschlag (51) vorgesehen ist, durch den der Starthebel (18) mindestens im Vollastbereich ab einer Angleichdrehzahl n" vor Erreichen des Anschlags (52) in Anschlagrichtung blockierbar ist.
2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Voranschlag (51) über einen Vollastanschlag (50) · steuerbar ist.

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ORIGINAL IHSPECTEO

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3. Drehzahlregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Voranschlag (51) durch einen mit dem Starthebel (18) und einem Vollastanschlag (50) zusammenwirkenden Zusatzhebel (48) gebildet ist.
4. Drehzahlregler nach Anspruch 3, hei. dem der Starthebel über die Startfeder mit einem Schlepphebel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzhebel (48) als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist und am Schlepphebel (30) schwenkbar gelagert ist und ein Arm als Voranschlag (51) mit dem Starthebel (18) und der andere Arm (Verlängerung 49) mit dem Vollastanschlag

(50) im Vollastbereich zusammenarbeitet.
5. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzhebel (48) im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und einer der U-förmigen Schenkel eine mit dem Vollastanschlag (50) zusammenwirkende Verlängerung (49) aufweist und daß zwischen den Schenkeln der Schlepphebel (30) angeordnet ist.
6. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angleiahdrehzahl η" durch Änderung der relativen Lage der weiteren Feder (47) gegenüber dem Starthebel

(18) einstellbar ist.

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7. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum auf den Voranschlag (51) wirkenden Vollastanschlag (50) ein weiterer direkt auf den Starthebel (18) oder den Schlepphebel (30) wirkender,vorzugsweise einstellbarer Vollastanschlag (38),vorgesehen ist.
8. Drehzahlregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vollastanschläge (38,50) miteinander kombiniert sind.
9. Drehzahlregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vollastanschläge (38,5o) durch einen einen Absatz aufweisenden Exzenterbolzen, gebildet sind.
10. Drehzahlregler nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzhebel (48) am Schlepphebel (30) an der dem Starthebel (18) gegenüberliegenden Seite angelenkt ist und der mit dem Starthebel (18) zusammenwirkende Voranschlag (51) durch eine seitlich am Schlepphebel (30) vorbeigeführte oder durch einen Durchbruch des Schlepphebels (30) hindurchgeführte Abwinklung gebildet ist.

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